STL
STL
STL 是「Standard Template Library」的縮寫,中文譯為「標準模板庫」。
#include<algorithm>
#include<bits/stdc++.h>(推薦)
sort()
sort函數用於給一個數組進行排序,在algorithm庫里。
使用方法為sort(v.begin(),v.end(),cmp)),這裡的v.begin()是開始的指針位置,v.end()是結束的指針位置(這裡的表示是左閉右開,也就是說v.end()並不在排序內容里),cmp可要可不要,如果使用的是自定義類型且沒有重載運算符就一定需要。
這個數組的類型可以是自定義類型或者STL中的vector,需要注意的是如果採用的是自定義類型則需要重載運算符(也可以如上面說的一樣用cmp)。
stack
模擬棧,在<stack>里。
stack <Type> A;
常用函數
A.push(a);
入棧
A.pop();
出棧
A.top();
返回棧頂元素(但不出棧)
queue
模擬隊列,在<queue>里。
queue <Type> A;
常用函數
A.push(a);
入隊
A.pop();
出隊
A.front();
返回隊首元素(但不出隊)
deque
雙端隊列
priority queue
優先隊列,一個類似於堆的數據結構,在<queue>里。
默認是大根堆,如果想讓他是小根堆的話有兩種辦法,其中一種是重載小於號。
能以O(logN)複雜度完成插入元素,刪除最值,尋找最值。
Priority_queue <Type> A;
常用函數
A.push(a);
插入
A.pop();
刪除最值(默認為最大值)
A.top();
返回最值(但不刪除)
pair
一個包含兩個可以不同的數據值的類型。
pair <Type1,Type2> A;
往往Type1,Type2都是標準類型,但如果是自定義類型,需要重定義運算符;
常用函數
賦值:make_pair(t1,t2);
返回對應的值:A.first,A.second;
vector
向量(Vector)是一個封裝了動態大小數組的順序容器。跟任意其它類型容器一樣,它能夠存放各種類型的對象。可以簡單的認為,向量是一個能夠存放任意類型的不定長的動態數組,在vector庫里。
定義方式:vector <Type> A;
容器特性
順序序列
順序容器中的元素按照嚴格的線性順序排序。可以通過元素在序列中的位置訪問對應的元素。
動態數組
支援對序列中的任意元素進行快速直接訪問,甚至可以通過指針算述進行該操作。提供了在序列末尾相對快速地添加/刪除元素的操作。
能夠感知記憶體分配器的(Allocator-aware)
容器使用一個記憶體分配器對象來動態地處理它的存儲需求。
相當於是個動態數組,每次可以往末端插入一個元素,下標從0開始。
實現方式是每次不夠大的時候暴力倍長,可以發現均攤是線性的。
常用操作
A.clear();
清空
A.push_back(a);
尾部添加元素
A.pop_back();
尾部刪除元素
A.empty();
檢查是否為空,空返回true
v.size()
這個一個unsigned int類型。也就是說對空的vector的size()-1會得到2^32-1。因此寫程式碼的時候應帶盡量避免這種寫法。(或者強制類型轉化成int)
v.resize()
其複雜度是O(max(1, resize()中的參數-原來的size()))的。
如果是大小變大的resize(),且可以指定新擴展的位置的值。若未指定則調用其默認構造函數,例如int之類的會默認是0。
v.clear()和vector<int>().swap(v)的區別。
前者是假裝清空了,實際記憶體沒有被回收。
後者是真的回收了,不過需要和v.size()的大小成正比的時間。
後者的意思是使用vector<>()這句話調用無參的構造函數生成一個vector<>類型的對象,然後和v交換,之後其生存期結束被銷毀會自動調用其~vector<>()析構函數。注意<>裡面要寫v一樣的類型(例如int)
set
一個存儲集合的容器,在set庫里。
map相當於是一個下標可以是任何數值的數組,如果訪問時沒有賦值就會返回零。
內部使用紅黑樹(一種平衡樹)實現。
當set<>中的第一個參數是自定義類型的時候需要重新定義小於號。
複雜度基本上是O(log(當前大小))。
定義方式:set <Type> A;
常用函數
A.insert(a);
插入a
A.erase(a);
刪除a:
A.find(a);
查找a,如果查找成功,返回對應指針,查找失敗返回尾指針
A.begin(),A.end();
返回頭指針與尾指針,尾指針不存儲具體內容
map
存儲一個從key到value的映射。某種意義上就是「廣義」數組,在map庫里。
map相當於是一個下標可以是任何數值的數組,如果訪問時沒有賦值就會返回零。
內部使用紅黑樹(一種平衡樹)實現。
當map<,>中的第一個參數是自定義類型的時候需要重新定義小於號。
複雜度基本上是O(log(當前大小))
map <Type1,Type2> A;Type1是key類型,Type2是value類型。
可以通過A[B]=C這種形式賦值,B為Type1,C為Type2。
常用函數
A.clear();
清空
A.empty();
判斷是否為空
A.insert(pair<Type1,Type2> (C,D));
插入(不建議這麼寫)
A.erase(B);
刪除,B可以是key值也可以是指針
A.begin(),A.end();
頭指針,尾指針
m[x]
哪怕你什麼也不幹只寫一個m[x];也會新建一個點。
因此當你想知道map中是否存在這個映射的時候最好使用m.count(x)。
很多時候可以有效卡常。
multiset和multimap
是可重集合和可重映射。
有兩個注意的:第一個是count函數複雜度變成了O(lg(集合大小)+答案)的,也就是如果有很多相同元素,那麼count函數代價很大。
第二個是刪除x的話,使用s.erase(x)會把所有權值為x的刪除。
如果只想刪掉一個需要s.erase(s.find(x))。
unordered_set和unordered_map
基於哈希實現的集合和映射。
基本上裡面的類型只能是int,long long,double這種非自定義類型。 因為其基於哈希)
在c++11及以後存在,之前沒有,亂用可能會CE。
空間常數比較大,時間常數不小,比數組訪問慢很多,慎用。
不能順序遍歷,不支援lower_bound。
迭代器
只介紹set/map的迭代器。
bitset
高精度壓位二進位。
一個用於處理二進位串的「數組」,在<bitset>里。
所有時間複雜度是線性的操作,常數都是1/32大概。
下標從0開始。
bitset <n> A;//n為長度;
支援所有位運算: << , >> , & , | , ^ ;
常用函數
A.count();
統計1的個數
A.reset();
清0
A.set();
全賦為1
A.size();
返回位數
lower bound()/upper bound()
lower_bound(v.begin(),v.end(),c)可以在一個有序數組當中找出剛好大於或等於c的數,在algorithm庫里,可以使用自定義類型,用法與sort相類似。
upper_bound函數類似,這個函數則是在有序數組中找出剛好大於c的數。
next permutation/prev permutation(全排列演算法)
algorithm頭文件中包含了next_permutation(v.begin(),v.end())和prev_permutation(v.begin(),v.end())兩個全排列函數,分別給出一個序列在全排列中的下一個和上一個序列(按字典序),如果存在這樣的序列則返回true,不存在則返回false,但仍會得到一個序列。
對於一個任意元素不相同的序列來說,正序排列是最小的排列方式,相應的逆序排列是最大的排列方式,以整數序列{1,2,3}為例,{1,2,3}是第一個排列,{3,2,1}則是最後一個排列,因此序列{1,2,3}沒有上一個序列,{3,2,1}沒有下一個序列。
pq.swap(pq2)
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